皮肤成体干细胞与可注射角蛋白材料在面部年轻化中的应用

撰文│章庆国

编辑│毕紫娟

审校│汤红明

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 作者：章庆国中国医学科学院整形外科医院外耳再造中心主任，北京协和医学院外科学教授。从医30年来， 主攻耳廓畸形再造和小耳病因学研究。已完成全耳廓再造6000余例， 在手术数量、整体效果、手术安全可靠性等方面均处于世界前列。获国家科技进步三等奖1项， 主持和参与省部级以上科研项目10余项， 以第一和通信作者在国际学术刊物上发表论文21篇，包括Nature Communications 和Plast Reconstr Surg 。主编《耳廓修复与再造外科学》等专著。

      皮肤是人体最大的器官，维持着机体内环境的稳定，保护人体组织器官不受外界侵袭，同时具有美观、保护机体、调节体温、感受压力、疼痛和温度等功能。人体的衰老、面部皱纹的出现，实质上都是细胞的衰老和减少。
        根据Hayflick在1965年提出的“细胞的衰老假说”，成纤维细胞体外增殖能力是估算供者衰老程度的可靠指标。成纤维细胞是皮肤的主要细胞成分，具有合成和分泌三种纤维和细胞基质的功能。在间质的更新和创伤修复过程中，具有十分重要的作用。

       自体成纤维细胞技术是用皮肤中的一种成体干细胞——成纤维前体细胞，制备自体成纤维细胞的方法，产生的成纤维细胞可用于细胞移植。美国食药监局（FDA）已于2011年6月22日正式批准Fibrocell Science 公司的laViv自体成纤维细胞疗法：取微量皮肤组织，在GMP标准的细胞基地运用组织工程技术对细胞进行分离、纯化、培养、增殖，生成能持续产生胶原蛋白的成纤维细胞，注射回输，自然修复衰老部位。随着临床应用的推广，研究人员渐渐发现，单纯成纤维细胞植入后，就细胞本身的扩增速度和胶原分泌量，在短期内并不能满足局部缺陷修复的要求。

       组织工程技术通过建立细胞与生物材料的三维空间复合体，即具有生命力的活体组织，对病损组织进行形态、结构和功能的修复和重建。借助组织工程技术将成纤维细胞技术与生物材料相结合，在植入区域，生物材料既能促进细胞生长，又可以在细胞增殖和分泌胶原之前，满足局部暂时修复的需要。因此选择一种恰当的生物支架材料——既能为细胞生长提供空间，又具有良好的生物相容性和降解性，将是此项技术实现临床应用的关键所在。

      人发角蛋白加工原料来源于人体自身，而且纯化后的样本不含细胞成分，植入人体后不会激发机体免疫反应，组织相容性极好。角蛋白提取物还具有自组装功能，能够自发形成一种均匀、多孔的复杂三维网状结构体，利于细胞渗入、黏附和增殖，从而利于组织生长。人发角蛋白还具有促进多种创伤修复细胞（包括血管内皮细胞、角化细胞和成纤维细胞等）聚集的功能。此外，人发角蛋白耐酸碱，性质稳定，具有降低局部胶原蛋白降解和诱导自体成纤维细胞分泌Ⅰ型胶原蛋白的潜能，为注射的自体成纤维细胞提供很好的生长空间。

       注射到皮肤真皮层的角蛋白能够持续且持久地被人体吸收，在吸收的过程中，角蛋白会释放大量生长因子，这些生长因子正好是成纤维细胞生长所需要的养分。因此，建立自体成纤维细胞与自体毛发角蛋白的三维空间复合物后，成纤维细胞的成活率更高，生长也更好，分泌的胶原蛋白、透明质酸、弹性纤维亦随之增加，除皱效果更加自然。同时利用毛发角蛋白的良好相容性和降解性，结合自体成纤维细胞分泌胶原，对局部组织凹陷的修复能力，形成组织工程化修复系统，实现对衰老的皮肤组织长期修复的同时，也避免了透明质酸和胶原类产品易吸收、需反复注射的缺陷。

       综上，基于人发角蛋白本身的功能，再结合成体干细胞的优势将为美容整形行业及组织工程学带来新的技术革新。

（ ID: yxckbsc2019010601）

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